第4章第1节无机非金属材料的主角——硅第1课时
2017-2018学年人教版必修1 第4章第1节 无机非金属材料的主角——硅(第1课时) 教案 (3)
第四章第1节无机非金属材料的主角——硅（第一课时）一．教学目标1、知识与技能：（1）了解硅在自然界中的存在形式、含量和用途；（2）了解二氧化硅的性质，认识二氧化硅的用途；（3）了解硅酸的性质及制备方法；2、过程与方法：（1）通过对比的方法，结合碳、二氧化碳等知识来学习硅、SiO2等新知识；（2）学会运用对比方法来认识物质的共性和特性；（3）初步学会以“结构——性质——用途”的学习模式去认识新的物质；3、情感态度与价值观：（1）了解二氧化硅和硅酸在日常生活、生产中的应用，感受化学的实用性，增强学习化学的兴趣。
二．教学重点二氧化硅的用途、性质，硅酸的性质三．教学难点二氧化硅的化学性质、结构四．教学方法：对比法、实验探究。
五．教学流程设计：硅的含量及存在——硅的原子结构（与碳比较）——SiO2的分类——SiO2的应用——SiO2的物理性质（与CO2比较）——SiO2的空间结构（与CO2、金刚石比较）——SiO2的化学性质（与CO2比较）——H2SiO3制备及性质六．教学过程（一）【引课】中国4000年前的陶器主要成分是硅酸盐，现代高科技芯片主要成分是硅，二者相差千年，却存在共同的元素-硅。
这就是本节课我们学习的主题：硅——无机非金属材料的主角【板书】4.1无机非金属材料的主角——硅【师】硅是会意字，可拆成，从字上可以看出硅是构成岩石、沙子和土壤的基本元素，约占地壳质量的90℅以上，是人类生存的基础。
【衔接】硅在地壳中的含量排第二，仅次于氧元素，那硅在自然界中的存在形态是化合态还是游离态？又主要以什么样的物质形式存在的？为什么？带着这几个问题我们来阅读教材P74中段部分。
【学生】（应该能回答）以化合态的形态存在；主要有硅的氧化物及硅酸盐；硅是一种亲氧元素。
【师】因为硅是一种亲氧元素，在自然界中总是和氧相互化合，因此硅在自然界中无单质形态，是以化合态存在，其化合物主要为氧化物及硅酸盐。
【师】我们先来学习硅的氧化物——二氧化硅SiO2【板书】一. 二氧化硅SiO2【PPT】SiO2广泛存在于自然界中，与其他矿物共同构成了岩石，天然的二氧化硅也叫硅石。
人教版化学必修一4.1《无机非金属材料的主角——硅》讲课课件21ppt
昨日的明天是今天。明天的昨日是今天。为什么要计较于过去呢（先别急着纠正我的错误，你确实可以在评判过去中学到许多）。但是我发现有的人过分地瞻前顾后了。为 何不想想“现在”呢？为何不及时行乐呢？如果你的回答是“不”，那么是时候该重新考虑一下了。成功的最大障碍是惧怕失败。这些句子都教育我们：不要惧怕失败。如 果你失败了他不会坐下来说：“靠，我真失败，我放弃。”并且不是一个婴儿会如此做，他们都会反反复复，一次一次地尝试。如果一条路走不通，那就走走其他途径，不 断尝试。惧怕失败仅仅是社会导致的一种品质，没有人生来害怕失败，记住这一点。宁愿做事而犯错，也不要为了不犯错而什么都不做。不一定要等到时机完全成熟才动手。 开头也许艰难，但是随着时间的流逝，你会渐渐熟悉你的事业。世上往往没有完美的时机，所以当你觉得做某事还不是时候，先做起来再说吧。喜欢追梦的人，切记不要被 梦想主宰；善于谋划的人，切记空想达不到目标；拥有实干精神的人，切记选对方向比努力做事重要。太阳不会因为你的失意，明天不再升起；月亮不会因为你的抱怨，今 晚不再降落。蒙住自己的眼睛，不等于世界就漆黑一团；蒙住别人的眼睛，不等于光明就属于自己！鱼搅不浑大海，雾压不倒高山，雷声叫不倒山岗，扇子驱不散大雾。鹿 的脖子再长，总高不过它的脑袋。人的脚指头再长，也长不过他的脚板。人的行动再快也快不过思想！以前认为水不可能倒流，那是还没有找到发明抽水机的方法；现在认 为太阳不可能从西边出来，这是还没住到太阳从西边出来的星球上。这个世界只有想不到的，没有做不到的！不是井里没有水，而是挖的不够深；不是成功来的慢，而是放 弃速度快。得到一件东西需要智慧，放弃一样东西则需要勇气！终而复始，日月是也。死而复生，四时是也。奇正相生，循环无端，涨跌相生，循环无端，涨跌相生，循环 无穷。机遇孕育着挑战，挑战中孕育着机遇，这是千古验证了的定律！种子放在水泥地板上会被晒死，种子放在水里会被淹死，种子放到肥沃的土壤里就生根发芽结果。选
人教版高中化学必修一课件：第四章 第一节第1课时 二氧化硅和硅酸
分盐反应,如
①SiO2+Na2CO3 ②SiO2+CaCO3
Na2SiO3+CO2↑。 CaSiO3+CO2↑。
归纳总结
化学式 状态
溶沸点、硬度 水溶性 与水反应
与碱 反应
与碱性氧化物反应 与酸
用途
二氧化碳与二氧化硅比较
CO2 气态 熔沸点很低 能溶于水 CO2+H2O H2CO3
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归纳总结
1.实验室常用可溶性硅酸盐与酸反应制取硅酸。 2.硅酸浓度小时可形成硅酸溶胶,浓度大时可形成硅酸凝胶。硅酸凝胶 经干燥脱水后得到硅胶(或硅酸干凝胶),具有较强的吸水性,常用作干 燥剂及催化剂的载体。
题组例练
1.下列关于硅酸的说法正确的是( D )
A.硅酸可以通过SiO2和水的化合反应直接制得
• 8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就 都不能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。下午1时7分4 1秒下午1时7分13:07:4121.11.16
(3)性质 ①物理性质 熔点 高 ,硬度 大
B)
解析:二氧化硅是由硅原子和氧原子按1∶2的比例形成的具有立体网状 结构的晶体,是熔点高、硬度大的固体;二氧化硅是一种不溶于水的酸性 氧化物,与水不反应;磨口玻璃塞中的二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应, 生成具有黏性的硅酸钠,容易使玻璃塞与瓶口黏结在一起;氢氟酸能腐蚀 玻璃,不能用玻璃瓶盛装氢氟酸,常用塑料瓶盛装氢氟酸。
无定
形两大类,水晶、玛瑙的主要成分
高中化学人教版必修一《第四章第一节无机非金属材料的主角-硅》课件
说文解字
二氧化硅
硅酸盐
硅
硅酸盐
硅 酸 盐
第一关
（合作-交流）
学习二氧化硅的物理性质
你见过二氧化硅吗？请举几个例子， 并说说他们的用途。 分析二氧化硅的存在形态。
归纳二氧化硅具有哪些物理性质?
水晶
现代通信用光缆
光
学
光导纤维
纤 维
胃
镜
无用 开光 刀导 手纤 术维
做 光导纤维手术头灯
H2CO3
不与水反应
4、二氧化硅的化学性质（通常很不活泼）
（1）具有酸性氧化物的通性 A、与碱性氧化物反应生成盐
SiO2＋ CaO 高温 CaSiO3
B、与强碱反应生成盐和水
SiO2 ＋ 2NaOH =
Na2SiO3 ＋H2O
硅酸钠
（有粘性，其溶液俗称水玻璃）
迁移应用：
为什么实验室中盛放碱液的 试剂瓶要用橡胶塞而不能用 玻璃塞（玻璃中含SiO2）？
二氧化硅 SiO2
物质分类
酸性氧化物
化 与碱性氧
高温
学 化物反应 CO2＋ CaO 高温 CaCO3 性 （CaO）
SiO2＋ CaO
CaSiO3
质 与碱反应
SiO2 ＋ 2NaOH =
（NaOH）CO2 ＋ 2NaOH = Na2CO3 ＋H2O
Na2SiO3 ＋H2O
硅酸钠
与水反应
CO2＋H2O
第四章第一节 无机非金属材料的主角-硅
第1课时 二氧化硅和硅酸
学习目标： 1、了解二氧化硅的结构、性质和用途 2、了解硅酸的制备和性质
“豪门二杰”
自学
【阅读】教材P74的第1~3自然段，回答
必修1 第4章 第1节 无机非金属材料的主角硅 第1课时
化学学习的神器
H L D
练习
已知反应: 已知反应: 高温 高温 SiO2 + 2C = Si + 2CO Si + C = SiC 某工厂使用石英和碳为原料制取单质硅。现有石英 60t，经密闭反应后，制得粗硅31t。试回答： 60t，经密闭反应后，制得粗硅31t。试回答： (1)为什么产率超过100%？ (1)为什么产率超过100%？ (2)硅的实际含量是多少t? (2)硅的实际含量是多少t?
化学学习的神器
H L D
二氧化硅
你知道吗? 你知道吗? 我们平时所说的水晶，就是纯净的SiO 我们平时所说的水晶，就是纯净的SiO2晶体。因 夹杂了不同的杂质，显现出不同的颜色。 阅读课本75~76页，讨论下面的问题: 阅读课本75~76页，讨论下面的问题: 1 二氧化硅除了用作饰品，还有那些用途? 二氧化硅除了用作饰品，还有那些用途? 2 二氧化硅可以发生哪些反应?试写出来。 二氧化硅可以发生哪些反应? 3 你觉得二氧化硅是酸性氧化物么?理由呢? 你觉得二氧化硅是酸性氧化物么?理由呢? 4 盛装碱液的瓶子为什么不能使用磨口塞? 盛装碱液的瓶子为什么不能使用磨口塞?
化学学习的神器
H L D
作
业
完成学案
化学学习的神器
H L D
硅
仔细观察，看一看晶体硅是一种怎样的物质? 仔细观察，看一看晶体硅是一种怎样的物质? 阅读下面的材料，总结硅的性质。 晶体硅呈银灰色，有明显金属光泽，硬而脆，能导电，但导 电率不如金属，属半导体。熔点1410℃，沸点2355℃，硬度 电率不如金属，属半导体。熔点1410℃，沸点2355℃，硬度 7。低温时单质硅不活泼，不跟空气、水和酸反应，跟强碱 溶液反应生成硅酸盐放出氢气，跟氢氟酸反应生成四氟化硅。 氧气中燃烧时生成二氧化硅。硅用于制造合金、有机硅化合 物。高纯度的单晶硅和掺有微量杂质的单晶硅广泛应用于电 子工业。 试写出有关反应的方程式，并简述硅的用途
第一节 无机非金属材料的主角——硅(第一课时)
第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角——硅（第一课时）一、教材分析：本节教材从知识体系看，它由二氧化硅和硅酸、硅酸盐以及硅单质等三部分内容组成。
在内容编排上打破常规，首先从硅的亲氧性引出硅的主要存在的两种形式—二氧化硅和硅酸盐，接着介绍二氧化硅的性质，再介绍硅酸、硅酸盐的性质，最后介绍高新技术领域应用广泛的硅单质。
先学习比较熟悉的硅的化合物，再学习硅单质。
这符合一般认知顺序，有利于学生学习。
二、教学设计思路：碳和硅同是ⅣA族相邻的两种元素，它们的性质既相似又不同。
教学上突出硅的亲氧性，引导学生理解硅的两种存在形式—二氧化硅和硅酸盐。
对SiO2性质的教学可启发学生根据SiO2和CO2都是酸性氧化物这一特点，把它们的性质作一比较，然后引导学生从SiO2的性质比较稳定出发，认识SiO2不与水反应以及必须在加热的条件下才能与碱性氧化物反应，从而引出硅酸的制取及其性质。
四、教学反思：（1）课前让学生主动去搜集有关硅及硅的化合物的资料，使学生从感性上对硅及其化合物有一定的认识。
从感性认识上升到理性认识符合一般认知规律。
（2）在学习二氧化硅的性质时，要采用对比，联系，归纳，总结等多种学习方法指导学生学习。
将二氧化碳的知识与二氧化硅的知识联系起来对比学习，培养学生类比推理的能力，对以后系统学习元素周期表的知识打下良好的基础。
（3）要注意教学各个环节的自然衔接，通过创设问题前景，增强探究性。
应多运用日常生活中的事例进行教学。
由于硅的化合物普遍存在，应用广泛，因此教学时要多注意联系生产和生活实际，充分利用实物、模型及教科书中的彩图，让学生自己搜集有关实物或图片在课堂上展示、交流，以此增强教学的直观性，激发学生的学习兴趣，培养学生热爱科学的感情。
课后可通过习题巩固所学知识。
（4）疑惑。
教材中有一个化学方程式：Na2SiO3+2HCl＝H2SiO3+2NaCl。
教材中说到硅酸的溶解度很小，而且在实验中观察到生成的硅酸是一种胶冻状不溶于水的物质，查阅以前的教科书和其它资料，化学方程式是这样写：Na2SiO3+2HCl＝H2SiO3↓+2NaCl，那么该化学方程式中硅酸后面究竟要不要注明沉淀符号，值得反思。
第4章 第1节 第1课时 单质硅与二氧化硅
第1节硅无机非金属材料第1课时单质硅与二氧化硅1.掌握Si、SiO2的性质。
重点2.认识Si和SiO2在生产中的应用。
1．硅的分布与存在(1)分布：硅在自然界中分布广泛，在地壳中居第二位，仅次于氧，是构成矿物和岩石的基本元素。
(2)存在：自然界中没有游离态的硅，全部以化合态的形式存在。
2．半导体材料(1)特点：特指导电能力介于导体和绝缘体之间的一类材料。
(2)常见的半导体材料：最早使用的是锗(Ge)，现在最广泛使用的是硅。
3．硅单质(1)物理性质①单质硅有晶体硅和无定形硅两种。
②晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。
③导电性介于导体和绝缘体之间。
(2)化学性质(填写相应的化学方程式，下同)(3)制取与提纯粗硅：2C ＋SiO 2=====高温Si ＋2CO↑ Si ＋2Cl 2=====△SiCl 4SiCl 4＋2H 2=====高温Si(纯)＋4HCl(4)用途：半导体材料，太阳能电池，硅合金。
[探究·升华][认知升华]硅的特性(1)Si 的还原性大于C ，但C 却能在高温下还原出Si ： SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO↑。
(2)非金属单质跟碱液的作用一般无H 2放出，但Si 与碱液(如NaOH 溶液)反应放出H 2：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑。
(3)非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但Si 却能与HF 作用：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑。
(4)非金属单质一般不导电，但Si 为半导体，有一定的导电能力。
[题组·冲关]1．下列关于碳和硅的叙述中，不正确的是( ) A ．氧化物都能与碱溶液反应B ．单质在加热时都能与氧气反应C ．碳和硅两种元素都有能导电的单质D ．常温下，碳和硅的单质化学性质都不活泼【解析】 碳的氧化物有CO 和CO 2，CO 不能与碱溶液反应。
【答案】 A2．在高温下，碳与硅可形成SiC 。
无机非金属材料的主角——硅PPT课件14 人教课标版(1)
SiO2牢固的立体网状结构
1、赏心悦目的雕花玻璃是用下列物质中的一种 对玻璃进行刻蚀而制成的,这种物质是( B ) A .盐酸 B .氢氟酸 C .烧碱 D .纯碱 2、下列物质中，属于酸性氧化物但不能由氧化 物与水反应得到对应酸的是（ B ） A . CO2 B . SiO2 C . SO3 D . Fe2O3
第四章
非金属及其化合物
第一节
无机非金属材料的主角－硅
（第一课时）
主讲：龚彬
无机非金属材料的主角 ----硅
第ⅣA族：碳、硅
碳元素 硅元素
原子 结构
存在 形式 游离态、化合态
化合态（亲氧）
形成了无数种构成人 构成了地壳大部分 自然 类和其它地球生物等 岩石、沙子和土壤， 界中 的有机物，“统治了 “统治了地壳” 分布 有机界”。
石英、水晶、玛瑙、光纤、沙石
如何鉴别真假水晶？
？
硬度：天然水晶硬度大，用碎石在饰品上轻轻划 一下不会留痕迹的是天然水晶；若留有条痕，则 是假水晶…….
SiO2结构 ——立体网状结构 二氧化硅的晶体结构示意图
二氧化硅（SiO2）
（1）物理性质： 坚硬难熔的固体，熔沸点比较高，不溶 于水，硬度比较大。
Na2SiO3+2HCl==== 2NaCl+H2SiO3 （胶体）
小结：
SiO2的性质
高 硬度大 、
（1）物理性质：熔点
（2）化学稳定性： ①化学性质很不活泼（空间我网状结构“稳 定”） ②能与氢氟酸反应但不与其它酸反应（特性）
③高温能与碱性氧化物反应（酸性氧化物通性）
④ 能与强碱反应（酸性氧化物通性） （ 3）使 SiO2具有这些性质的原因是：
Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3 （胶体）
人教版必修1高中化学第四章第一节第1课时硅二氧化硅和硅酸
B.水晶
C.玛瑙
D.硅石
解析：红宝石的主要成分为 Al2O3，俗称刚玉，Al2O3 也是蓝宝石的主要成分。
答案：A
要点 硅与碳最高价氧化物及对应水化物的比较
6.盛放强碱溶液的试剂瓶不用磨口玻璃塞，要用软木 塞。
7.硅酸的组成结构比较复杂，可用 x SiO2·y H2O 表示， 但常用最简单的 H2SiO3 代表硅酸。
8.硅酸溶胶（硅酸胶体溶液）―凝―聚→硅酸凝胶―脱―水→硅 酸干凝胶。通常说的硅胶指的是硅酸干凝胶。
自我检测 1.判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）太阳能电池可以采用硅材料制作。（ ） （2）阳光下，沙子里“闪闪发亮”的无色透明小颗 粒主要成分是 SiO2。（ ） （3）SiO2 硬度大、熔点高、难溶于水。（ ） （ 4 ） SiO2 既 是 非 金 属 氧 化 物 也 是 酸 性 氧 化 物 。 （）
知识衔接 1.地壳中硅的含量仅次于氧，占第 2 位。 2.高纯的单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺入 微量的其他元素做成的太阳能电池，将太阳能转变为电能。 3.芯片是电脑中的核心部件，它是用纯度极高的硅单质 制成的。 4.经常见到的沙子，它的主要成分是 SiO2（写化学式）。
自主学习 一、硅单质 1.存在。
2.下列关于二氧化硅的说法错误的是（ ） A.二氧化硅既是非金属氧化物又是酸性氧化物 B.二氧化硅化学性质不活泼，熔点高、硬度大 C.不能用二氧化硅与水直接作用制取硅酸 D.二氧化硅既能与氢氟酸反应，又能与烧碱溶液反 应，所以它是两性氧化物 答案：D
3.下列物质中主要成分不是二氧化硅的是（ ）
A.红宝石
3.硅酸的制备。
实பைடு நூலகம் 操作
实验 滴加酚酞溶液后溶液呈红色，滴加稀盐酸后 现象 溶液变为无色，有白色胶状沉淀生成
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。